三相桥式整流及有源逆变
三相全控桥式整流及有源逆变电路的设计_图文(精)
西安文理学院机械电子工程系课程设计报告专业班级自动化课程电力电子技术题目三相全控桥式整流及有源逆变电路的设计学号 000000000204 学生姓名 weitor 指导教师2010年 12月西安文理学院机械电子工程系课程设计任务书学生姓名专业班级学号指导教师职称讲师教研室自动化课程《电力电子技术》题目三相全控桥式整流及有源逆变电路的设计任务与要求任务:在已学的《电力电子技术》课程后, 为了进一步加强对整流和有源逆变电路的认识。
可设计一个三相全控桥式整流电路及有源逆变电路。
分析两种电路的工作原理及相应的波形。
通过电路接线的实验手段来进行调试,绘制相关波形图要求:a. 要有设计思想及理论依据b. 设计出电路图即整流和有源逆变电路的结构图c. 计算晶闸管的选择和电路参数d. 绘出整流和有源逆变电路的 u d (t、 i d (t、 u VT (t的波形图e. 对控制角α和逆变β的最小值的要求开始日期 2010.12.21 完成日期 2010.12.31 2010年 12月 21日设计题目三相全控桥式整流及有源逆变电路的设计一.设计目的1.更近一步了解三相全控桥式整流电路的工作原理,研究全控桥式整流电路分别工作在电阻负载、电阻—电感负载下 Ud, Id及 Uvt 的波形,初步认识整流电路在实际中的应用。
2.研究三相全控桥式整流逆变电路的工作原理,并且验证全控桥式电路在有源逆变时的工作条件,了解逆变电路的用途。
二.设计理念与思路晶闸管是一种三结四层的可控整流元件,要使晶闸管导通,除了要在阳极—阴极间加正向电压外, 还必须在控制级加正向电压, 它一旦导通后, 控制级就失去控制作用,当阴极电流下降到小于维持电流,晶闸管回复阻断。
因此,晶闸管的这一性能可以充分的应用到许多的可控变流技术中。
在实际生产中,直流电机的调速、同步电动机的励磁、电镀、电焊等往往需要电压可调的直流电源, 利用晶闸管的单向可控导电性能, 可以很方便的实现各种可控整流电路。
三相有源逆变电路实验报告
三相有源逆变电路实验报告三相有源逆变电路实验报告引言：在电力系统中，逆变器是一种重要的电力转换设备，它能将直流电能转换为交流电能。
而有源逆变器是一种能够主动控制输出电流和电压的逆变器，具有更高的灵活性和可调性。
本实验旨在研究三相有源逆变电路的工作原理和特性。
一、实验目的本实验的主要目的有以下几点：1. 了解三相有源逆变电路的基本结构和工作原理；2. 掌握三相有源逆变电路的实验操作方法；3. 研究三相有源逆变电路的输出特性。
二、实验装置和原理实验采用的三相有源逆变电路由三相桥式整流器、逆变桥、滤波电路和控制电路组成。
其中，三相桥式整流器将交流电源输入转换为直流电压，逆变桥将直流电压转换为交流电压，滤波电路用于平滑输出电压，控制电路用于控制逆变器的输出电流和电压。
三、实验步骤1. 按照实验要求连接实验电路，确保接线正确稳固；2. 打开电源，调整三相桥式整流器的控制参数，使其输出直流电压达到设定值；3. 调整逆变桥的控制参数，控制输出电流和电压的波形和幅值；4. 观察并记录输出电流和电压的波形和幅值；5. 根据实验结果进行数据分析和讨论。
四、实验结果与分析通过实验测量和观察，我们得到了三相有源逆变电路的输出电流和电压的波形和幅值。
根据测量数据，我们可以看到输出电流和电压的波形基本符合预期的正弦波形，且幅值可调。
这证明了三相有源逆变电路的正常工作和可调性。
在实验过程中，我们还发现了一些问题。
例如，在调整逆变桥的控制参数时，如果参数设置不合理，可能会导致输出电流和电压的波形失真或幅值不稳定。
因此，在实际应用中，需要根据具体要求和负载特性合理选择控制参数，以确保逆变器的稳定工作和输出质量。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了三相有源逆变电路的工作原理和特性。
我们学会了如何操作和调整逆变器的控制参数，以实现所需的输出电流和电压。
同时，我们也意识到了控制参数的合理选择对逆变器性能和输出质量的重要性。
在今后的工作中，我们将进一步研究和应用三相有源逆变电路，探索其在电力系统和工业自动化中的应用。
三相全控桥式整流电路实验报告doc
三相全控桥式整流电路实验报告篇一：实验一、三相桥式全控整流电路实验实验一、三相桥式全控整流电路实验一、实验目的1. 熟悉三相桥式全控整流电路的接线、器件和保护情况。
2. 明确对触发脉冲的要求。
3. 掌握电力电子电路调试的方法。
4. 观察在电阻负载、电阻电感负载情况下输出电压和电流的波形。
二、实验类型本实验为验证型实验，通过对整流电路的输出波形分析，验证整流电路的工作原理和输入与输出电压之间的数量关系。
三、实验仪器1．MCL－III教学实验台主控制屏。
2．MCL—33组件及MCL35组件。
3．二踪示波器 4．万用表 5．电阻（灯箱）四、实验原理实验线路图见后面。
主电路为三相全控整流电路，三相桥式整流的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。
五、实验内容和要求1. 三相桥式全控整流电路2. 观察整流状态下，模拟电路故障现象时的波形。
实验方法：1．按图接好主回路。
2.接好触发脉冲的控制回路。
将给定器输出Ug接至MCL-33面板的Uct端，将MCL-33 面板上的Ublf接地。
打开MCL-32的钥匙开关，检查晶闸管的脉冲是否正常。
（1）用示波器观察MCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60的幅度相同的双脉冲。
（2）检查相序，用示波器观察“1”，“2”单脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲60，则相序正确，否则，应调整输入电源。
3．三相桥式全控整流电路（1）电路带电阻负载（灯箱）的情况下：调节Uct（Ug），使?在30o~90o范围内，用示波器观察记录?=30O、60O、90O 时，整流电压ud=f（t），晶闸管两端电压uVT=f（t）的波形，并用万用表记录相应的Ud和交流输入电压U2数值。
ou??= 30°uuia?tOuab=30O?ti a?=90O?tuuabacOuabuac??= 60°u（2）电路带阻感负载的情况下：在负载中串入700mH 的电感调节Uct（Ug），使?在30o~90o范围内，用示波器观察记录?=30O、60O、90O时，整流电压ud=f（t），晶闸管两端电压uVT=f（t）的波形，并用万用表记录相应的Ud和交流输入电压U2数值。
2三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告
2三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告
一、实验目的
本次实验的目的是研究三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理，探讨电路结构和特性，并对实际应用进行探究。
二、实验原理
三相桥式全控整流及有源逆变电路是自主控制全三相调制半桥型整流，并用PGL线圈构成有源逆变电路，将全桥式整流和有源等效件结合，组成的智能放大型结构无功补偿电路。
独特的PGL（Pulse Generator and Logic）系统控制全桥式整流，实现有效的三相调制，并给消耗功率的用电仪表供电。
三、实验装置
本次实验主要使用德国LreUro制造的三相桥式全控整流及有源逆变电路装置，包括输出及控制模块、专用电源模块和保护模块等。
四、实验步骤
1.根据实验原理，组装实验电路。
2.检查电路的丝印和引脚序号是否完整，如有损坏，可以用万用表检查是否符合等电位要求。
3.使用专用电源模块向实验电路供电，将调制输出和有源输出供给恒定电压和频率。
4.测量三相电压输出电流，检查三相等电压，检验实验电路正常工作。
五、实验结果
实验中得出结论：三相桥式全控整流及有源逆变电路能够形成正确的三相输出，具有较高的调制率，输出电压、电流稳定，实际负载能有效的调制，满足有效的实际需求，可以用于智能放大型补偿系统。
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一．实验目的1．熟悉MCL-31A,MCL-33组件。
2．熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。
3．了解集成触发器的调整方法及各点波形。
二．实验内容1．三相桥式全控整流电路2．三相桥式有源逆变电路3．观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。
三．实验线路及原理实验线路如图4－9所示。
主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。
触发电路为数字集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。
四．实验所需挂件及附件序号1型号MCL—32A电源控制屏备注该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。
2MCL－31A低压电源和仪表该挂件包含“给定电源和±15V低压电源”等模块。
3MCL－33晶闸管主电路和触发电路等该挂件包含“晶闸管”、“二极管”“电感”、“触发电路”等几个模块。
4MEL—03三相可调电阻56MEL-02芯式变压器双踪示波器和万用表自备五．实验方法1．按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。
（1）打开MCL-31A电源开关，给定电压有电压显示。
（2）用示波器观察MCL-33的脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。
（3）检查相序，用示波器观察“1”，“2”脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。
（4）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。
注：将面板上的Ublf（当三相桥式全控变流电路使用I组桥晶闸管VT1~VT6时）接地，将I组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。
（5）将给定器输出Ug接至MCL-33面板的Uct端，调节偏移电压Ub，在Uct=0时，使=150o。
2．三相桥式全控整流电路按图4－9接线，S拨向左边短接线端，将Rd调至最大(450)。
三相桥式全控整流电路实验报告
实验编号实验报告书实验项目：三相桥式全控整流及实验所属课程: 电力电子技术基础课程代码:面向专业: 自动化学院(系): 物理与机电工程学院自动化系实验室: 电机与拖动代号: 4262012年10 月20 日一、实验目的：1．熟悉MCL-01, MCL-02组件。
2．熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。
3．了解集成触发器的调整方法及各点波形。
二、实验内容：1．三相桥式全控整流电路2．三相桥式有源逆变电路3．观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。
三、实验主要仪器设备：1．MCL系列教学实验台主控制屏。
2．MCL—01组件。
3．MCL—02组件。
4．MEL-03可调电阻器。
5．MEL-02芯式变压器6．二踪示波器7．万用表三相桥式全控整流及有源逆变电路实验线路图及接线图四、实验示意图：五、实验有关原理及原始计算数据，所应用的公式：三相桥式全控整流电路的原理一般变压器一次侧接成三角型，二次侧接成星型，晶闸管分共阴极和共阳极。
一般1、3、5为共阴极，2、4、6为共阳极。
（1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件。
（2）对触发脉冲的要求：1)按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60︒。
2)共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120︒，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120︒。
3)同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180︒。
（3）Ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。
（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：一种是宽脉冲触发一种是双脉冲触发（常用）（5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。
三相桥式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。
在任何时刻都必须有两个晶闸管导通才能形成导电回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，另一个晶闸管是共阳组的。
电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告
一、实验背景整流是指将交流电变换为直流电的变换，而将交流电变换为直流电的电路称为整流电路。
整流电路是四种变换电路中最基本的变换电路，应用非常广泛。
对于整流电路，当其带不同负载情况下，电路的工作情况不同。
此外，可控整流电路不仅可以工作在整流状态，即将交流电能变换为直流电能，还可以工作在逆变状态，即将直流电能变换为交流电能，称为有源逆变。
在工业中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路（Three Phase Full Bridge Converter），它是由两个三相半波可控整流电路发展而来。
该次试验即是针对三相桥式全控整流电路而展开的一些较为简单的学习与研究。
二、实验原理三相桥式全控整流及有源逆变该次实验连接电路图如下图所示整流有源逆变控制信号初始化约定：，，整流，，逆变，，临界注意事项：在接主电路过程中，晶闸管接入双刀双闸开关时一定要注意正负极必须正确匹配。
电容器用于吸收感性电流引起的干扰，使得示波器显示的波形更加标准、清晰。
双刀双掷开关在切换时主回路必须断电，否则很可能因切换时拉出电弧而损坏设备。
（一）整流电路1、整流的概念把交流电变换为直流电的变换称为整流（Rectifier），又叫AC-DC变换（AC-DC Converter）。
整流电路是一种把交流电源电压转换成所需的直流电压的电路。
AC-DC变换的功率流向是双向的，功率流向由交流电源流向负载的变换称之为“整流”，功率流向由负载流向交流电源的变换称之为“有源逆变”。
采用晶闸管作为整流电路的主控器件，通过对晶闸管触发相位的控制从而达到控制输出直流电压的目的，这样的电路称之为相控整流电路。
2、整流电路的分类（1）按电路结构分类①半波整流电路：半波整流电路中每根电源进线流过单方向电流，又称为零式整流电路或单拍整流电路。
②全波整流电路：全波整流电路中每根电源进线流过双方向电流，又称为桥式整流电路或双拍整流电路。
（2）按电源相数分类①单相整流电路：又分为单脉波整流电路和双脉波整流电路。
实验4 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
实验四三相桥式全控整流及有源逆变电路实验1．实验目的(1)了解三相全控桥式整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻—电感性负载时的整流输出电压u d、电流i d、晶闸管承受的电压u VT的波形及工作情况。
(2)了解三相全控桥式有源逆变电路的工作原理，研究在不同的控制角时输出的电压电流波形。
2．实验设备及仪器(1) MCL-Ⅱ型电机控制教学实验台主控制屏；(2) MCL-18控制和检测单元及过流过压保护组件；(3) MCL-33触发电路及晶闸管主回路组件；(4)MEL-03三相可调电阻器组件（900Ω，0.41A）；(5)MEL-05波形测试及开关板组件；(6)双踪示波器；(7)万用电表；3．注意事项(1) 整流电路与三相电源连接时，一定要注意相序；(2) 整流电路的负载电阻不宜过小，应使i d不超过0.8A，同时负载电阻不宜过大保证i d超过0.1A，避免晶闸管时断时续；(3) 正确使用示波器，避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上，造成短路事故。
4．实验步骤1)按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常a.用示波器观察MCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲。
b.检查相序，用示波器观察“1”“2”单脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲60°，则相序正确，否则，应调整输入电源。
c.用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅值为1V—2V的脉冲。
=0时，触发脉冲滞后同步信号180︒d.调节MCL-33上锯齿波偏移电压，使Uct（即α=150︒）。
e.“交流电源输出调节”旋钮逆时针调到底，主回路串联电阻RP调至最大。
2) 研究三相桥式可控整流电路供电给阻感性负载时的工作情况：a) 将开关S 拨向左侧，接通主电源，顺时针旋转三相调压器，调节主控制屏输出电压UV U 、VW U 、WU U ，从0V 调至220V ；b) 将MCL-18组件上的开关S 1拨至正给定，S 2拨至给定；调节MCL —18上的脉冲移相电位器RP1旋钮，改变控制电压Uct ，观察在不同控制角α时的u d 、i d 、u VT 的波形；c) 记录α=30︒、α=60︒时u d 、i d 、u VT 的波形。
实验三、三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
实验三、三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一、实验目的（1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。
（3）了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
二、实验线路的构成及原理（1）DDS02主电路挂箱配置原理DDS02挂箱包括脉冲和熔断丝指示、晶闸管（I组桥、Ⅱ组桥）电路、电抗器等内容。
脉冲有无指示为方便实验中判断对应晶闸管上门阴极上是否正常，若正常，则指示灯亮，否则则不亮；同样熔断丝指示也是同理。
主要分I组桥和Ⅱ组桥分别指示。
晶闸管电路装有12只晶闸管、6只整流二极管。
12只晶闸管分两组晶闸管变流桥，其中VTl~VT6为正组桥(I组桥)，由KP5-8晶闸管元件构成，一般不可逆、可逆系统的正桥、交-直-交变频器的整流部分均使用正组元件；由VT1ˊ~VT6ˊ组成反组桥(Ⅱ组桥)，元件为KP5-12晶闸管，可逆系统的反桥、交-直-交变频器的逆变部分使用反组元件；同时还配置了6只整流二极管VDl~VD6，可构成不可控整流桥作为直流电源，元件的型号为KZ5-10。
所有这些功率半导体元件均配置有阻容吸收、熔丝保护，电源侧、直流环节、电机侧均配置有压敏电阻或阻容吸收等过电压保护装置。
电抗器为平波电抗器L，共有4档电感值，分别为50mH、100mH、200mH、700mH，1200 mH可根据实验需要选择电感值。
续流二极管为桥式整流实验时电路续流用，型号为KZ5-10；另外挂箱还配有一组阻容吸收电路。
（2）DDS03控制电路挂箱配置原理DDS03挂箱包括三相触发电路及功放电路、FBC+FA（电流反馈与过流保护）、G（给定器）等内容。
面板上部为同步变压器，其连线已在内部接好，连接组为△/Y-1.可在“同步电源观察孔”观察同步电源的相位。
三相触发电路（GT）及功放电路（AP）包括有GTF正组（I组）触发脉冲装置和GTR 反组（Ⅱ组）触发脉冲装置，分别通过开关连至VF正组晶闸管和VR反组晶闸管的门极、阴极。
三相桥式全控整流电路仿真实验报告
三相桥式全控整流电路仿真实验报告实验报告书实验项目：三相桥式全控整流及实验所属课程: 电力电子技术基础面向专业: 自动化学院(系): 物理与机电工程学院自动化系实验室: 电机与拖动代号: 4262012年 10 月 20 日一、实验目的：1．熟悉MCL-01, MCL-02组件。
2．熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。
3．了解集成触发器的调整方法及各点波形。
第 2 页二、实验内容：1．三相桥式全控整流电路2．三相桥式有源逆变电路3．观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。
三、实验主要仪器设备：1．MCL系列教学实验台主控制屏。
2．MCL—01组件。
3．MCL—02组件。
4．MEL-03可调电阻器。
5．MEL-02芯式变压器6．二踪示波器7．万用表三相桥式全控整流及有源逆变电路实验线路图及接线图五、实验有关原理及原始计算数据，所应用的公式：三相桥式全控整流电路的原理一般变压器一次侧接成三角型，二次侧接成星型，晶闸管分共阴极和共阳极。
一般1、3、5为共阴极，2、4、6为共阳极。
（1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件。
（2）对触发脉冲的要求：1)按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。
2)共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。
3)同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。
（3）Ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。
（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：一种是宽脉冲触发一种是双脉冲触发（常用）（5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。
三相桥式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。
在任何时刻都必须有两个晶闸管导通才能形成导电回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，另一个晶闸管是共阳组的。
电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告
电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告实验目的：1.熟悉三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理；2.学习三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的控制方法；3.通过实验验证三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的性能。
实验器材：1.三相交流电源；2.三相桥式全控整流电路电路板；3.电阻箱；4.示波器。
实验原理：三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子设备，用于将三相交流电转换为直流电。
其基本原理是通过控制整流桥中的晶闸管开通角和关断角，控制电路中负载电流的方向和大小，从而实现对电流的整流和调节。
有源逆变电路是一种将直流电转换为交流电的电力电子设备。
其基本原理是通过控制逆变桥中的晶闸管开通角和关断角，控制电路中负载电流的方向和大小，从而实现对电流的逆变和调节。
实验过程：1.将三相交流电源连接到三相桥式全控整流电路电路板；2.根据实验要求调节电源电压和频率；3.设置适当的负载电阻；4.通过控制触发电路，控制晶闸管的开通和关断；5.使用示波器观察和记录整流电流和电压波形。
实验结果：根据实验数据和示波器观察结果，整流电流和电压波形基本符合预期，呈现出期望的整流和调节性能。
实验结论：通过本次实验，我们深入理解了三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理和控制方法。
同时，我们也验证了这两种电路的性能和实际应用。
这项实验的结果对于电力电子技术的学习和应用具有重要意义，为我们掌握和应用电力电子技术提供了实验基础和理论指导。
同时，通过实验的过程，我们也提高了实验操作的能力和实验数据处理的技巧。
总结：本次实验对于我们理解和掌握电力电子技术中的三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理、控制方法和性能具有重要意义。
通过实验，我们不仅加深了对电力电子技术的理解，提高了实验操作的能力，还培养了我们的团队合作精神和实验数据处理的技巧。
通过本次实验的学习，我们对于电力电子技术的应用和发展有了更加深入的了解，相信在今后的学习和工作中，我们将能够更好地应用电力电子技术解决实际问题，为电力电子技术的发展做出更大的贡献。
电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告
纯阻性：
α
30°
U2
139.7
Id
0.66
Ud（记录值）
305
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ud（计算值）
283.1
60° 141.2 0.42 195 165.7
90° 142.2 0.12
55 44.6
七、 实验结果与分析 1.纯阻性 Ud=f（a）的相位图片：
三相桥式全控整流电路带纯电阻负载时的移相范围为 0~120°，当α>60°时，阻感性 质负载时的电压出现负值，但是纯阻性负载的电压 Ud 不会出现负值（而是断续），纯电阻 负载时和阻感性负载时的负载电流有差异，这是因为电感的平波作用导致的，电感越大， 对电流的平直作用越强，输出的 Id 越接近于水平的直线。
关 S2 拨到接地位置（即 Uct=0），调节 PE-11 上的偏移电压电位器 RP，用数字存储示波
器同时观察 A 相同步电压信号和“双脉冲观察孔” VT1 的输出波形，使α=170°。
适当增加给定 Ug 的正电压输出，观测 PE-11 上“脉冲观察孔”的波形，此时应观测到
双窄触发脉冲
用 20 芯的扁平电缆，将 PE-11 的“触发脉冲输出”端与“触发脉冲输入”端相连，并
150°范围内调节，同时，根据需要不断调整负载电阻 R,使得负载电流 Id 保持在 0.6A 左右
注意 Id 不得超过 0.82A、。用示波器观察并记录α=30°、60°及 90°时的整流电压 Ud 和
晶闸管两端电压 Uvt 的波形，并记录相应的 Ud 数值。
3、三相桥式有源逆变电路
六、 实验记录与处理
在三相桥式有源逆变电路中，电阻将并联形式改为串联形式、电感的取值与整流的完全 一致，而三相不控整流及心式变压器均在电源控制屏上，其中心式变压器用作升压变压器， 逆变输出的电压接心式变压器的中压端 Am、Bm、Cm，返回电网的电压从高压端 A、B、C 输出，变压器接成 Y/Y 接法。
三相桥式全控整流电路实验报告
实验编号实验报告书实验项目：三相桥式全控整流及实验所属课程: 电力电子技术基础课程代码:面向专业: 自动化学院(系): 物理与机电工程学院自动化系实验室: 电机与拖动代号: 4262012年10 月20 日一、实验目的：1．熟悉MCL-01, MCL-02组件。
2．熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。
3．了解集成触发器的调整方法及各点波形。
二、实验内容：1．三相桥式全控整流电路2．三相桥式有源逆变电路3．观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。
三、实验主要仪器设备：1．MCL系列教学实验台主控制屏。
2．MCL—01组件。
3．MCL—02组件。
4．MEL-03可调电阻器。
5．MEL-02芯式变压器6．二踪示波器7．万用表三相桥式全控整流及有源逆变电路实验线路图及接线图四、实验示意图：五、实验有关原理及原始计算数据，所应用的公式：三相桥式全控整流电路的原理一般变压器一次侧接成三角型，二次侧接成星型，晶闸管分共阴极和共阳极。
一般1、3、5为共阴极，2、4、6为共阳极。
（1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件。
（2）对触发脉冲的要求：1)按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60︒。
2)共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120︒，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120︒。
3)同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180︒。
（3）Ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。
（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：一种是宽脉冲触发一种是双脉冲触发（常用）（5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。
三相桥式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。
在任何时刻都必须有两个晶闸管导通才能形成导电回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，另一个晶闸管是共阳组的。
三相桥式全控整流电路及有源逆变电路实验原理
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三相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB设计及仿真资料
学号200925030208中州大学毕业设计（论文）题目三相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB设计及仿真学院专业电气自动化技术年级班级普招2班学生姓名指导教师时间2012/4/12中州大学工程技术学院毕业设计（论文）任务书专业__电气自动化技术年级09级班级普招2班指导老师路银川学号__________200925030208___ 学生__孙长兴毕业设计（论文）题目三相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB设计及仿真毕业设计（论文）工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法、成果形式，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）（纸张不够可加页）1、设计三相桥式全控整流电路（分别带电阻性负载和电感性负载），并对其进行理论分析。
2、对三相桥式全控整流电路进行仿真，验证仿真结果和理论结果是否相符；3、对三相桥式有源逆变电路（带电感性负载）进行仿真分析；4、在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障时观测主电路的各电压波形。
成品形式：1、论文一份2、硬件图（零号图纸）一张指导老师：日期：年月专业（教研室）审批意见：审批人签名：日期：年月目录摘要电力电子技术的应用已深入到国家经济建设，交通运输，空间技术，国防现代化，医疗，环保和人们日常生活的各个领域。
进入新世纪后电力电子技术的应用更加广泛。
以计算机为核心的信息科学将是21世纪起主导作用的科学技术之一，有人预言，电力电子技术和运动控制一起，将和计算机技术共同成为未来科学的两大支柱。
本文分析了三相有源逆变电路的工作原理以及控制方法，利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析，为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。
AbstractT he application of power electronics technology into the national economic construction, transportation, space technology, the modernization of national defense, health care,environmental protection and people's daily lives in various fields. More extensive application of power electronics technology in the new century. Computer as the core of information science will be one of the science and technology play a leading role in the21st century, Some people predict that, with power electronics and motion control, and computer technology together to become the two pillars of the future science.This paper analyzes the working principle of the three-phase active inverter circuit and control method, Using Simulink for modeling three-phase bridge full-controlled rectifier circuit。
三相桥式逆变电路
三相桥式逆变电路
三相桥式逆变电路是三相桥式全控整流电路在π/2＜α＜π范围内（对应0＜β＜π/2作有源逆变的运行方式，因此三相桥式全控整流电路的分析方法在逆变电路分析中完全适用。
图1为三相桥式逆变电路的接线图，为了进行逆变，直流电机应作发电机运行，反电势极性上(－)下(＋)，与晶闸管的单向导电方向全都。
这样，要求直流平均电压Ud极性也应上(－)下(＋)，故晶闸管掌握角α≥π/2或β≤π/2，以便获得反极性的Ud。
为了保证电流平直，应使平波电抗器Ld电感量足够大，以下分析就是在电流连续平直的假定下进行的。
图2为三相桥式逆变电路在不同逆变角β下的直流电压ud波形。
图1 三相桥式逆变电路
图2 三相桥式逆变电路直流电压波形
在逆变状态下，晶闸管主要承受的是正向阻断电压。
逆变状态下承受反向电压的时间长短对晶闸管关断后恢复正向阻断力量起着重要的作用。
假如这段时间过短，晶闸管将在正向阻断力量未恢复的条件下重新承受正向阳极电压，此时即使无触发脉冲，管子也会误导通，造成逆变失败。
随着逆变角β的减小，受反压时间越来越小；当β＝0时受反压时间为零，元件将无关断时间。
可以看出，在逆变工作中必需限定最小逆变角βmin，以确保晶闸管有足够的关断时间。
直流平均电压Ud
(1)
直流电流平均值为(2)
晶闸管电流
(3)
晶闸管电流有效值为(4)
变压器次级电流(5)。
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实验报告
课程名称： 电力电子技术 指导老师： 马 皓 成绩： 实验名称： 三相桥式整流及有源逆变 实验类型： 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1. 熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。
2. 了解集成触发器的调整方法及各点波形。
3. 对三相桥式全控整流及有源逆变电路的特性进行研究。
二、实验内容和原理
1. 三相桥式全控整流电路实验（带电阻－电感性负载）。
2. 三相桥式有源逆变电路实验。
3. 观察整流状态下，模拟电路故障现象时的波形。
习惯上给6只晶闸管编号，共阴极的三只依次为1、3、5，共阳极的三只依次为4、6、2，即VT1和VT4 接A 相，VT3和VT6接B 相，VT5和VT2接C 相。
为保证电路正常工作，晶闸管的触发脉冲通常是双窄脉冲。
在三相桥式全控整流电路中，以自然转换点作为控制角α的起算点，该点比相应的相电压波形过零点 滞后30°，即VT1、VT3、VT5的自然转换点，分别滞后于A 、B 、C 相电压正向过零点30°；VT4、VT6、VT2 的自然转换点，分别滞后于A 、B 、C 相电压负向过零点30°。
在三相桥式全控整流电路中，必须保证有二只晶闸管同时导通，才能形成电路回路，且每只管子导通 120°（强感性负载下）。
由于电路中共阴极与共阳极的换流点相差60°，所以每隔60°有一次换流。
在阻性负载下，电路的控制角α最大移相控制范围为120°；在感性负载下，电路的控制角α最大移 相控制范围为90°。
在阻性负载时，负载电压ud 是六个不同线电压的组合。
当α = 0°时，为三相线电压的正向包络线， 每周期脉动6 次，其脉动频率为300Hz 。
当控制角α ≤ 60°时，输出电流为连续的；当控制角α > 60° 时，输出电流波形发生断续。
输出电压的平均值为 控制角0≤α ≤ 60°时
控制角60°≤α≤120°时
式中，Us为输入相电压有效值；也可以用U2表示。
输出电流平均值
流过每只晶闸管的平均电流
流过每只晶闸管的电流有效值应根据电流的连续与断续情况分别计算得出。
当感性负载时，其输出电流连续，输出电压的平均值为
当三相桥式整流电路的负载是电感性负载，且有直流侧电源时，控制角α > 90°，电路则工作在有源逆变状态（直流侧电源ED 必须稍大于Ud，为逆变提供能量）。
注意，半控桥电路或有续流二极管的电路，因为不可能输出负电压，也不允许直流侧接上反极性的直流电源，故不能实现有源逆变。
为了区别于控制角α，通常用β 角表示逆变角，控制角α 和逆变角β 之间的关系为α + β = 180°。
在有源逆变电路中，以α = 180°的为β 角的起算点，往左移β 角施加触发脉冲。
当控制角α > 90°时，输出电压的平均值为负，因此逆变角的移相范围为0 ≤ β < 90°。
在实际应用中，三相桥式全控整流电路在整流工作时，若发生触发脉冲缺失或触发脉冲太小太窄，无法触通某相晶闸管时，至多发生缺相电压，使输出电压减小。
但工作在有源逆变时，若发生脉冲丢失或触发不通的情况，则会发生瞬时Ud 电压与ED 顺极性串联，出现很大的电路，立刻烧毁晶闸管或负载，这称为逆变颠覆。
另一种导致电路故障的情况是逆变角太小。
由于存在换相重叠角γ，当角β 太小时，原拟换流关断的晶闸管承受的电路换流反压时间小于其关断时间tq，使其不能可靠关断，相当于丢失一个触发脉冲，导致逆变失败。
为保证逆变工作可靠，通常设置最小逆变角
其中，为关断时间所对应的电角度，为换相重叠角，为安全裕量角。
四、主要实验设备
1. DDSX 01 型电源控制屏。
2. DDS 02“一、二组桥晶闸管电路”实验挂箱。
3. DDS 03“晶闸管触发电路”实验挂箱。
4. DT41“三相芯式变压器”实验挂箱。
5. DT10“直流电压、电流表”实验挂箱。
6. 双踪记忆示波器。
五、操作方法和实验步骤
1. 三相桥式全控整流电路带电阻－电感性负载实验研究
(1). 按图2 接线。
完成后，用专用扁线电缆在专用接口处连接“DDS 02”和“DDS 03”挂箱；用导线将“DDS 03”挂箱上“电压给定器”单元中的“输出”接口和“移相控制电压”单元中的“Uct”接口连接起来；再将“脉冲放大控制”单元中的“Ublf”对地连接。
(2). 在“DDS 03”挂箱上，将脉冲选择开关拨向“窄”；按下Ⅰ组脉冲开关使其接通，Ⅰ组的指示灯应全亮；将“电压给定器”单元中的S1 开关拨向“正给定”，S2 开关拨向“±给定”。
(3). 检查接线无误后，开启“电压控制屏”总电源开关，将电源选择开关拨向“电力电子”，开启“DDS03”挂箱上的电源开关。
(4). 观察“电源控制屏”有无异常。
若相序指示灯不亮，说明相序正确；否则应重接。
(5). 用示波器观察单、双脉冲观察孔，检测脉冲信号，应出现均匀间隔60°、幅度相同的脉冲信号，且“1”孔脉冲超前“2”孔60°，“2”孔脉冲超前“3”孔脉冲60°，依次类推。
用示波器观察晶闸管控制极、阴极，应有幅度为1 ~ 2 V的脉冲信号。
(6). 用示波器测量“锯齿波斜率调节与观察孔”单元中的“a”相锯齿波和双窄脉冲的相位角。
调节“移相控制电压”单元中的可调电位器，使α= 150°。
(7). 断开“主电路电源”，逆时针旋转三相电压调压器到底，即将输入电压调至最小，同时也将负载电阻Rd逆时针调至较大位置；开启“电源控制屏”上主电路电源开关。
缓慢转动三相电压调压器，升高输入电压，观察输入交流电压表，调节输入电压到180 V左右。
(8). 调节RP1即给定电压Uct，用示波器观察整流输出电压ud、晶闸管两端电压uT的波形，记录α=30°、60°、90°时的波形，观察输出直流电压表的读数，将数值记录于表格中。
(9). 需要注意的是，在调节给定电压RP1时，α角不断相应变化。
一边缓慢调小负载电阻Rd，一边观察输出直流电流表，使得负载电流Id不超过0.8 A。
特别是当α= 90°时，应在负载电流Id允许的范围内，尽量减小负载电阻Rd，使整个负载呈较强感性。
2. 模拟故障研究
调节RP1，使α = 30°，关断一只触发脉冲信号，模拟触发信号丢失的故障，观察并记录此时
的ud、uT波形变化情况，然后恢复α = 90°。
3. 三相桥式有源逆变电路
断开电源控制屏上的主电源开关，拆除负载电阻Rd和整流电压ud的连线，将三相不控整流桥
电路串入。
开启主电路开关，调节RP1使α = 120°、150°，记录电路中相应的ud、uT的波形，并
将相应的电压表读数记录于表格中。
此时应当注意安全，在移动示波器探头时，都要将“主电路
电源”开关断开。
六、实验数据记录和处理
相电压145V
七、实验结果与分析
1.各角度下的图像
a = 30
a = 90
a = 150
实际值和理论值（红）对比
3.模拟故障研究
八、心得体会
1.实验接线比较复杂，多次调试才成功。
2.实验增进了对理论知识的理解和认识，进一步了解了工作原理。
3.在使用示波器时，由于其两个探头的地线都应与示波器的外壳相连接，因此两个探头的地线不能
同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过示波器发生电气短路。
4.经过本次实验，对三相整流电路与有源逆变电路的电路特性有了更直观的认识和了解，通过实验原理的学习，也更加深刻的巩固了理论知识。
同时锻炼了用理论去分析实际情况的能力。
5.在实验中，每个数据通常都存在着一定的误差。
由于实际器件并非理论开关，同时，驱动信号与输入电压同样存在误差，整套实验设备的综合误差是造成实验结果误差的原因。